[发明专利]用于热切割系统或焊接系统的连接器

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于热切割系统或焊接系统的连接器组件。更具体地，本 发明涉及用于等离子体电弧系统或焊接装置的连接器组件。

背景技术

焊接和等离子体电弧割炬广泛地用于材料的焊接、切割和划线。等离子体 割炬通常包括：电极、安装在割炬本体中具有中央排出口的喷嘴、电连接、冷 却通道、电弧控制流体(例如等离子体气体)通道以及电源。选择地，采用涡 流环来控制形成在电极和喷嘴之间的等离子体腔室中的流体流动模式。割炬产 生等离子体电弧，即具有高温和高动能的受约束离子化喷射气流。用于割炬的 气体可以是惰性的(例如氩或氮)或活性的(例如氧气或空气)。在操作中， 首先在电极(阴极)和喷嘴(阳极)之间产生引导电弧。引导电弧的产生可通 过耦合于DC电源和割炬的高频、高电压信号和多种接触起弧方法中的任意方 法来实现。

割炬组件包括一个或多个引线管，这些引线管将割炬连接于电源以为割炬 提供电流和流体。相似的结构可用于焊接系统。引线管与电源的配合应当是刚 性的，以应付当操控引线管以使等离子体电弧割炬或焊接割炬处于某一位置以 切割、划线或焊接工件时作用于引线管上的应力和/或应变。用来将割炬连接 于电源的引线管可以是具有流体软管的一个整体式引线管，例如气体软管位于 引线管和导电体中间且填料对称地设置在气体软管周围。

等离子和焊接设备由两个主要部件构成，即割炬组件和电源组件。割炬一 般使用两种方法之一附连于电源。在第一种方法中，割炬垂悬于单元内并仅通 过使用工具进入电源而改变。在第二种方法中，割炬通过可拆卸连接器附连于 电源。可拆卸连接器提供若干优势。首先，便于更换手动式和机械式割炬。其 次，容易修理损坏的割炬。再者，可方便地存贮与电源分离的拆卸割炬。

将引线管连接于电源的已有连接具有若干缺陷。一些引线管接头需要对电 源尺寸产生影响的大接触面积。某些连接器必须是可见的以使影响到引线管布 置、空间的配合和/或脱开必定能发光并增加配合和脱开引线管接头所需的时 间。其它连接器需要操作者使用两个手来完成配合和/或脱开。电源和引线管 周围必须有充分的空间以使双手能接触到连接处。一些已知的连接要求使用一 个或多个工具来实现配合和/或脱开。工具的使用可能是耗时的，工具容易放 错，并且必须在电源和/或相邻连接器上留出空间以容纳工具。螺纹连接装配 件可能不正确地安装和拧紧，这造成磨损和/或泄漏。在多次或频繁的配合和 脱开后，某些连接器和/或导线管泄漏。之前的引线管连接器要求许多扭弯连 接，这是耗时的。由于这些现有系统的缺陷，现场更换引线管组是挑战和耗时 的。

割炬连接器技术中的已有设计通常依赖于将割炬插头耦合在电源槽口上 的螺母。螺母具有易于制造、易于使用和具有高保持力的优点。螺母的缺点是 它花费一些时间来拧紧和拧松，可能需要双手并增加了连接器的体积。不太常 见的一种替换性连接器设计使用普通的气压和电气部件。其优点是使用现成的 部件。这种耦合结构的缺点在于，它不必要地笨重、断开困难和模铸昂贵。

当前连接器设计的另一缺点是匹配结构从电源突出。包含使割炬插头耦合 于电源的螺母的设计要求从电源延伸出的螺纹槽口。这些设计不赏心悦目并从 电源产生额外突出。向外突出的槽口很容易损伤，导致昂贵的修理费。另外为 了耦合，螺母本来就必须大于槽口，要求所附连的割炬插头形成比单独槽口更 大的覆盖面积(footprint)。另外，螺母在圆周周围要求有足够的空隙以手 动拧入到槽口中。随着电源尺寸变得越来越小，可供旋转螺母的空间越来越多 地受到限制。

发明内容

本文描述的不同方面和实施例的优点可包括例如相比之前设计易于对准 和连接的直观连接器。在一些方面和/或实施例中，连接器相比先前设计是紧 凑的并且需要有限的接纳空间。如本文所描述的，相应连接器可视为相应的接 纳连接器。壳体可视为壳体壁、支持结构或其任意组合。锁定装置可视为锁定 机构、弹力件或其任意组合。静态接纳机构可视为基本静止的接纳结构的一个 特征。电流输送部件可视为输送电流的引脚、信号输送部件或其任意组合。导 管可视为气体输送部件。键形装置可视为对准装置、对准几何形状或其任意组 合。